专利名称：一种汽车加工板料以及该汽车加工板料的落料模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车白车身零件制造领域，特别是涉及汽车白车身顶盖钣金的冲压制造，具体涉及一种汽车顶盖材料利用率的制造领域。
背景技术：
随着汽车行业的不断进步，汽车市场竞争愈演愈烈。尤其在汽车设计和制造水平已高度成熟的当今社会，竞争更是激烈异常。汽车市场竞争已不仅仅是质量和品牌的竞争， 同时也是汽车性价比的竞争。一个汽车90%以上的制品所用材料都是汽车钢材。汽车零部件约70%的金属零部件是通过冲压加工得到的，对于冲压而言，材料利用率高低直接影响着汽车行业经济效益的高低。随着汽车行业的高速发展，铁矿能源将会越来越紧缺，汽车制造成本也会因此越来越高，这就要求设计人员要不断提高设计和工艺水平，来提高材料利用率，改善汽车制造成本，提高市场竞争力。在冲压生产制造过程中，冲压工艺设计不合理，会增加生产的成本费用，降低单个零件的附加值，从而严重影响整车的市场竞争力。对于一个白车身钣金件在冲压生产中所需的数量，是按照一款汽车刚开始开发的预计产能而定。因此，车身冲压件将直接影响到整车的制造成本。目前，国内多数主机厂都是在想方设法改进生产工艺，以便降低汽车制造成本。根据对现有普通金属板料拉延模具的应用后发现，现在采用普通拉延的模具和钢材的使用对材料利用率影响较大。现有的拉延模具由图1-图3所示的方式，他们都是在压边圈2或者上模1上设置拉延筋4，模具向下运动时，材料3在上模1和压边圈2和凸模5的做作用下发生变形，为使得产品获得所需要的刚性，最终材料3的边界线都停留在拉延筋外侧IOmm左右的位置。 (如若材料3的边界线走入至拉延筋4以内，材料变形不充分，会严重降低零件的刚度，给整车质量造成不可估量的影响)；
现有板料形状形状影响表现在如图4所示，现有汽车生产的板料很多为方形板料，在拉延模具拉延结束后，所有板料线都不能过拉延筋10mm，由于走料情况的不一致，必然会造成局部加大，最终导致材料浪费较大。由图5还可以看出从零件边界开始计算，外周都是工艺补充部分，材料利用率受到极大的影响，严重制约了材料利用率的提高途径。
发明内容
本发明设计了一种汽车加工板料以及该汽车加工板料的落料模具，其解决的技术问题是现有汽车加工板料在保证部件质量的前提下，存在严重制约加工板料利用率的问题。为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案一种汽车加工板料，所述汽车加工板料为矩形结构，在所述汽车加工板料的矩形边上开有一排锯齿锯齿(7)，当材料(3)在上模(1)、压边圈(2)和凸模(5)的做作用下发生变形， 材料(3 )靠外的边界线(6 )都位于压边圈(2 )或者上模(1)的拉延筋(4 )外侧。进一步，所述材料(3 )靠外的边界线(6 )都位于压边圈(2 )或者上模(1)的拉延筋 (4)外侧的9mm-llmm位置。进一步，所述材料(3 )靠外的边界线(6 )都位于压边圈(2 )或者上模(1)的拉延筋 (4)外侧的IOmm位置。一种汽车加工板料的落料模具，包括模柄(11)、上模板(12)、弹簧(13)、上固定板 (14)、卸料板(15)、上刀块(16)、托料板A (17)、下刀块(18)、下固定板(19)、支撑块(20)、 导套(21)、导柱(22)、托料板B (24)以及上模板，上刀块(16)的上刃口和下刀块(18)的下刃口形状采用锯齿形状设计。进一步，所述上刀块(16)的上刃口和下刀块(18)的下刃口分别固定于上模板和下模板上。进一步，所述相邻两个锯齿之间的过渡长度为3mm。进一步，所述上刀块(16)和下刀块(18)的刃口间隙为0.08mm。该汽车加工板料以及该汽车加工板料的落料模具与传统的汽车加工板料以及该汽车加工板料的落料模具相比，具有以下有益效果
(1)本发明中带有排锯齿锯齿的汽车加工板料，一方面拉延模拉延时，大部分的板料依然没有走入拉延筋以内，零件的结构刚度得到了保证，未产生任何影响，同时又使得材料利用率能大幅的提高。(2)本发明通过上刀块的上刃口和下刀块的下刃口形状采用锯齿形状设计而改变了原有的落料模具结构，由原来的直线形切断变成近似锯齿形板料线，使得材料利用率能大幅的提高。
图1 本发明中拉延模具的工作状态示意图I ； 图2 本发明中拉延模具的工作状态示意图II ；
图3 本发明中拉延模具的工作状态示意图III ； 图4 现有汽车加工板料采用的板料的结构示意图； 图5 现有汽车加工板料采用的板料加工后的结构示意图； 图6 本发明汽车加工板料加工成型后的结构示意图； 图7 本发明汽车加工板料加工成型前的结构示意图； 图8 本发明汽车加工板料的落料模具结构示意图。附图标记说明
1 一上模；2—压边圈；3—材料；4一拉延筋；41 一拉延筋成型突起；5—凸模；6—板料线；7—锯齿。11-模柄；12-上模板；13-弹簧；14-上固定板；15-卸料板；16-上刀块；17-托料板A ； 18-下刀块；19-下固定板；20-支撑块；21-导套；22-导柱；23-材料；24-托料板B。
具体实施例方式下面结合图1至图8，对本发明做进一步说明
如图1至图3，零件对应部位拉延前后板料延伸变形研究
板料在模具作用下产生了延伸和压缩，以减少应力、控制板料流动为主导思想外侧的板料需要被板料拉住，否则内部拉力超过外侧，必然会材料内部变形不充分，所以必须板料被压在拉延筋以外，压机继续下行，由于外部一直受拉，会产生一定的走动，如果超过拉延筋，必然外部拉力忽然减小，板料大范围外部失力，朝内部走动过大，必然会产生内部起皱及变形，故此，为保证拉延的稳定性，一般都要保证在最终拉延状态，板料线都不能超过拉延筋。拉延模具生产方式为将此种锯齿状的板料放入拉延模内，上模向下运动，压边圈2 和上模1将板料压住，模具向下运动时，材料3在上模1和压边圈2和凸模5的做作用下发生变形，为使得产品获得所需要的刚性，最终材料3的靠外的边界线都停留在拉延筋外侧 IOmm左右的位置。采用本发明所提出的方法，零件表面张力与传统的板料相比，没有变化， 保证了产品的质量，同时材料利用率能大幅的提高。如图7所示，零件对应部位拉延前后板料延伸变形研究
板料在模具作用下产生了延伸和压缩，锯齿状外侧的板料被拉延筋拉住，靠锯齿状内侧在初始阶段走料会比较快，由于外部被拉住，内部产生波浪使得靠内部板料产生增厚，靠内部压力增大，最终产生一个稳定的走料状态，压机继续下行，由于外部一直没有超过拉延筋，内部受拉处于一个较为稳定的状态直至最终状态。此发明的新型板料形状设计方案通过在业内著名的有限元仿真分析软件 AUTOFORM和PAM-STAMP的精确仿真验证，显示了产品A面拉延充分，冲击线、变形未出现在产品的外观表面。在奇瑞公司主力车型Mll的顶盖零件上也有体现，并经过实践生产来看， 已经避免了起皱、叠料、变形、冲击线等缺陷。在材料利用率和产品质量之间取得一个良好的平衡，因此此新型板料形状的设计具有很高的可用价值。通过此例顶盖生产用板料的发明的新型设计方法，可以引伸应用各种类似的结构，都能起到提高材料的利用率。冲压件作为汽车车身开发过程中必不可少的零件，提高它的材料利用率，就可以提高单件的附加值，从而也就提高了整车在汽车市场中的竞争力。本专利也给我们提供了一个改善工艺技术的一种思维模式。如图8所示，一种汽车加工板料的落料模具，包括有上模板、下模板、卸料板、上刀块和下刀块等部件，为保证强度，提高模具寿命，上、下刃口采用SKDll制造并分别固定于上模和下模上。为降低冲裁力，刃口采用300mm过渡3mm设计，即刃口两条斜边长为300mm， 两条斜边之间的过渡长度为3mm。模具不设置定位装置，长度方向尺寸控制由开卷线调整控制，为满足多种材料的剪切工作，压料板选用弹簧压料，压料力按照1. 5mm设计，刃口间隙按0.08mm设计，刃口形状采用锯齿形状设计。将此套模具安装在落料压机上，可以生产锯齿状的板料。上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种汽车加工板料，其特征在于所述汽车加工板料为矩形结构，在所述汽车加工板料的矩形边上开有一排锯齿锯齿(7)，当材料(3)在上模(1)、压边圈(2)和凸模(5)的做作用下发生变形，材料(3)靠外的边界线(6)都位于压边圈(2)或者上模(1)的拉延筋(4) 外侧。
2.根据权利要求1所述汽车加工板料，其特征在于所述材料(3)靠外的边界线(6)都位于压边圈(2)或者上模(1)的拉延筋(4)外侧的9mm-llmm位置。
3.根据权利要求2所述汽车加工板料，其特征在于所述材料(3)靠外的边界线(6)都位于压边圈(2)或者上模(1)的拉延筋(4)外侧的IOmm位置。
4.一种汽车加工板料的落料模具，包括模柄(11)、上模板(12)、弹簧(13)、上固定板 (14)、卸料板(15)、上刀块(16)、托料板A (17)、下刀块(18)、下固定板(19)、支撑块(20)、 导套(21)、导柱(22)、托料板B (24)以及上模板，其特征在于上刀块(16)的上刃口和下刀块(18)的下刃口形状采用锯齿形状设计。
5.根据权利要求4所述汽车加工板料的落料模具，其特征在于所述上刀块(16)的上刃口和下刀块(18)的下刃口分别固定于上模板和下模板上。
6.根据权利要求4或5所述汽车加工板料的落料模具，其特征在于所述相邻两个锯齿之间的过渡长度为3mm。
7.根据权利要求4、5或6所述汽车加工板料的落料模具，其特征在于所述上刀块 (16)和下刀块(18)的刃口间隙为0. 08mm。
全文摘要
本发明涉及一种汽车加工板料以及该汽车加工板料的落料模具，所述汽车加工板料为矩形结构，在所述汽车加工板料的矩形边上开有一排锯齿锯齿(7)，当材料(3)在上模(1)、压边圈(2)和凸模(5)的做作用下发生变形，材料(3)靠外的边界线(6)都位于压边圈(2)或者上模(1)的拉延筋(4)外侧。本发明中带有排锯齿锯齿的汽车加工板料，一方面拉延模拉延时，大部分的板料依然没有走入拉延筋以内，零件的结构刚度得到了保证，未产生任何影响，同时又使得材料利用率能大幅的提高。
文档编号B21D28/14GK102366773SQ20111031103
公开日2012年3月7日 申请日期2011年10月14日 优先权日2011年10月14日
发明者方卫国, 沈左军, 谢伟 申请人:奇瑞汽车股份有限公司